WO2013047417A1 - 電磁弁 - Google Patents

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WO2013047417A1
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valve
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pressure passage
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信幸 鶴
広至 赤瀬
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ナブテスコ株式会社
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    • H01F7/081Magnetic constructions
    • H01F2007/086Structural details of the armature

Definitions

  • the present invention relates to a solenoid valve, for example, a solenoid valve used for a fuel injection valve.
  • Patent Document 1 An example of an electromagnetic valve used in a fuel injection valve, particularly a fuel injection valve used in a common rail system is disclosed in Patent Document 1.
  • the fuel injection valve of Patent Document 1 includes a nozzle body 2, a needle 3, a holder body 4, an orifice plate 6, an electromagnetic unit 8, and the like.
  • the nozzle body 2 is coupled to the lower end of the holder body 4 via the orifice plate 6 by a retaining nut 10.
  • a guide hole 12 is formed from the upper end surface of the nozzle body 2 toward the tip. This guide hole 12 accommodates the needle 3 slidably.
  • An injection port 14 is formed at the tip of the guide hole 12, and the injection port 14 injects fuel when the needle 3 is lifted.
  • a high-pressure passage 16 is formed by a gap between the inner peripheral surface of the guide hole 12 and the outer peripheral surface of the needle 3, and the high-pressure passage 16 guides high-pressure fuel to the injection port 14.
  • a fuel reservoir chamber 18 is formed in the middle of the guide hole 12 by enlarging the inner diameter of the guide hole 12.
  • the upper end of the high pressure passage 16 opens at the upper end surface of the nozzle body 2 and is connected to the high pressure passage 20 of the orifice plate 6.
  • the high-pressure passage 20 is connected to a pipe joint 24 provided at the upper end of the holder body 4 via a high-pressure passage 22 in the holder body 4, and high-pressure fuel is supplied to the pipe joint 24 from the common rail.
  • a cylindrical spring pedestal 26 is press-fitted and fixed in the guide hole 12, and a spring 28 is disposed between the spring pedestal 26 and the needle 3 to urge the needle 3 in the valve closing direction (downward in FIG. 4).
  • a back pressure chamber 30 is formed on the inner peripheral surface of the spring pedestal 26, and this back pressure chamber 30 applies a high pressure fuel pressure to the upper end surface of the needle 3 as a back pressure.
  • the needle 3 is also urged in the valve closing direction by this back pressure.
  • the pressure of the high-pressure fuel in the fuel reservoir chamber 18 urges the needle 3 in the valve opening direction (upward in FIG. 4).
  • an inflow passage 32 and an outflow passage 34 are formed in the orifice plate 6.
  • the inflow passage 32 allows high-pressure fuel to flow from the high-pressure passage 20 into the back pressure chamber 30.
  • the outflow passage 34 allows the high pressure fuel to flow out from the back pressure chamber 30 to the low pressure side.
  • the holder body 4 accommodates an electromagnetic unit 8.
  • the electromagnetic unit 8 has a stator 38, and the stator 38 has an electromagnetic coil 36 wound around a resin bobbin.
  • the electromagnetic unit 8 has an armature 40 that moves to face the stator 38.
  • the electromagnetic unit 8 also includes a ball valve 42 that moves integrally with the armature 40 to open and close the outflow passage 34.
  • a spring accommodating hole 44 extending in the vertical direction is formed at the center of the stator 38.
  • a spring 46 is accommodated in the spring accommodation hole 44. The spring 46 presses the armature 40 so as to press the ball valve 42 toward the outflow passage 34.
  • the lower portion of the stator 38 functions as a valve chamber that houses the ball valve 42, and this valve chamber is filled with low-pressure fuel that has flowed out of the outflow passage 34.
  • An annular groove 48 is formed on the upper surface of the orifice plate 6, and the low-pressure fuel in the valve chamber flows out into the low-pressure passage 52 through a linear groove 50 extending outward from the groove 48.
  • the armature 40 has a disk portion 54.
  • the disc portion 54 is disposed opposite to the stator 38 and forms a magnetic circuit together with the stator 38.
  • a pedestal portion 56 is formed at the center of the disc portion 54, and a contact portion 58 is formed toward the ball valve 42 therefrom.
  • a ball valve 42 is accommodated inside the contact portion 58.
  • a plurality of through holes 60 are concentrically formed around the center of the disc portion 54.
  • Guide pins 62 are inserted into some of the through holes 60, and the guide pins 62 are fixed to the orifice plate 6.
  • the through hole 60 is formed at a position where the magnetic circuit formed by the disk portion 54 and the stator 38 is interrupted.
  • the ball valve 42 closes the outflow passage 34. Therefore, the hydraulic pressure of the back pressure chamber 30 that biases the needle 3 in the valve closing direction and the biasing force of the spring 28 are 3 is larger than the hydraulic pressure of the fuel reservoir chamber 18 that biases the valve 3 in the valve opening direction. As a result, the needle 3 closes the injection port 14 and fuel is not injected.
  • the electromagnetic coil 36 is energized, a magnetic flux is generated around the electromagnetic coil 36, the stator 38 and the armature 40 are magnetized, the armature 40 is attracted to the stator 38, and resists the urging force of the spring 46 to guide the guide pin 62.
  • the armature 40 moves to the stator 38 side while being guided by the actuator.
  • the ball valve 42 opens the outflow passage 34 in response to the oil pressure in the back pressure chamber 30, and the high pressure fuel in the back pressure chamber 30 is opened to the valve chamber of the ball valve 42.
  • the hydraulic pressure in the back pressure chamber 30 decreases, the force for opening the needle 3 increases, the needle 3 rises, and fuel is injected from the injection port 14.
  • the through hole 60 into which the guide pin 62 is inserted is formed in the portion of the disk portion 54 where the magnetic force generated by the electromagnetic coil 36 is concentrated. Therefore, the armature 40 cannot be moved to the stator 38 side at high speed.
  • the solenoid valve used in the common rail system is required to increase the speed, and the technology of Patent Document 1 cannot satisfy this requirement.
  • An object of the present invention is to provide a solenoid valve that can increase the operating speed.
  • the electromagnetic valve of one embodiment of the present invention has a main body, and a coil is accommodated in the main body.
  • the armature is sucked by this coil.
  • a valve portion is formed integrally with the armature, and this valve portion is seated on or separated from the valve seat.
  • the valve seat is interposed between the high pressure passage and the low pressure passage. When the valve portion is seated on the valve seat, the high pressure passage and the low pressure passage are shut off, and when the valve portion is separated from the valve seat, the high pressure passage and the low pressure passage are communicated.
  • a portion to which the magnetic flux from the coil is small is omitted to form a guided portion.
  • a guide fixed to the main body is engaged with the guided portion, and the armature is supported by the guide so as to be movable between a sitting position and a separating position.
  • the guided portion is provided in a portion where the magnetic flux from the coil is small, most of the magnetic flux from the coil passes through the armature. As a result, the armature can be moved to the stator side without reducing the attractive force. Further, by forming the valve portion integrally with the armature and omitting the contact portion required in the technique of Patent Document 1, the armature can be reduced in weight, and the armature can be moved at high speed.
  • the armature may have a magnetic part and a high-strength part.
  • the magnetic part is formed of a magnetic material with the magnetic flux of the coil disposed at a dense position.
  • the high-strength portion is formed of a high-strength material that is disposed at a position where the magnetic flux of the coil is rough and has a relatively high strength.
  • the magnetic part and the high-strength part are fixedly formed.
  • the guided portion is formed in a hole shape in the high-strength portion. If comprised in this way, since the to-be-guided part is formed in the high intensity
  • a plurality of the guided portions can be formed through the armature.
  • a part of the plurality of guided portions engages with the guide, and the remaining guided portions are used as oil drains. If comprised in this way, since a to-be-guided part is used also as part of a guide mechanism or oil draining, a process will be 1 work
  • the electromagnetic valve according to the present invention can speed up the movement of the armature, and can provide an electromagnetic valve suitable for use in, for example, a common rail system.
  • FIG. 2 is a partially omitted cross-sectional view of the solenoid valve of FIG. 1. It is a cross-sectional view of the armature used with the solenoid valve of FIG. It is a side view of the fuel injection valve which uses the conventional solenoid valve.
  • FIG. 5 is a partially omitted enlarged cross-sectional view of the fuel injection valve of FIG. 4.
  • the solenoid valve according to one embodiment of the present invention is provided in a fuel injection valve used in a common rail system, similarly to the above-described prior art.
  • the solenoid valve moves the armature by energizing the coil, and as a result, flows high pressure fluid through the low pressure flow path.
  • the nozzle closing the injection port is raised, and high-pressure fuel is supplied from the injection port to the cylinder of the diesel engine.
  • This solenoid valve has a main body 70 as shown in FIG.
  • the main body portion 70 includes a base portion 70a, a trunk portion 70b, a coupling portion 70c, a head portion 70d, and the like.
  • a recess having a stepped longitudinal cross-sectional shape is provided at the center of the upper surface of the base portion 70.
  • a valve seat forming portion 72 is disposed in this recess.
  • a valve seat 74 is formed at one end of the valve seat forming portion 72, in the center of the upper end in FIG.
  • An orifice 76 and an outflow passage 78 are formed in the valve seat forming portion 72 in order from the valve seat 74 side, and these form a high pressure passage.
  • a high-pressure fluid is supplied to the valve seat 74 through this high-pressure passage.
  • the valve seat 74 formed on the armature 80 is seated on the valve seat 74, and the valve seat 74 is closed.
  • the armature 80 can be moved up and down in FIG. 1 as will be described later, and the valve portion 82 is separated from the valve seat 74 when it is raised.
  • the high-pressure fluid flowing out from the valve seat 74 flows out into the low-pressure passage 83.
  • the low pressure passage 83 is formed around the valve seat forming portion 72 by a part of the body portion 70b penetrating into the recess. Note that the low-pressure oil in the low-pressure passage 83 is discharged to the outside through a passage (not shown).
  • the ball valve provided separately from the armature opens and closes the valve seat, but in this embodiment, the valve portion 82 formed integrally with the armature 80 opens and closes the valve seat 74. Yes.
  • the armature 80 does not require an abutting portion for holding the ball valve in the prior art described above, and is lighter than the armature of the prior art.
  • the armature 80 has a high strength portion 84 in the center as shown in FIG.
  • the high-strength portion 84 is formed in a disk shape from a high-strength material having relatively high strength, such as steel steel or titanium.
  • a guided portion for example, a plurality of through holes 86 are not provided, for example, perforated.
  • the through-holes 86 penetrate the high-strength portions 84 in the vertical direction in FIG. 1, and for example, four through-holes 86 are formed concentrically at intervals in the circumferential direction of the high-strength portions 84.
  • a magnetic part 88 is formed in contact with the periphery of the high-strength part 84.
  • the magnetic part 88 is an annular body made of a magnetic material, for example, a dust material, and is integrally fitted on the outer peripheral surface of the high-strength part 84.
  • a coil 96 is disposed on the upper portion of the armature 80 in the main body 70.
  • the coil 96 is wound around a core 98, and the core 98 functions as a stator.
  • the core 98 has an inner cylindrical portion 98a at the center thereof. One end, for example, the lower end of the inner cylindrical portion 98 a is located above the magnetic portion 88 with a slight gap.
  • An outer cylindrical portion 98b is provided apart from the inner cylindrical portion 98a, that is, outside the outer peripheral edge of the armature 80. One end, for example, the lower end of the outer cylindrical portion 98b is located above the surface on which the upper surface of the magnetic portion 88 is located.
  • the other ends for example, the upper ends of the inner cylindrical portion 98a and the outer cylindrical portion 98b are at the same height position, and are connected to each other by a connecting portion 98c.
  • a coil 96 is wound between the cylindrical portions 98a and 98b.
  • a disk-shaped magnetic flux concentrating member 100 is disposed from the lower end of the outer cylindrical portion 98b to the magnetic portion 88 of the armature 80. Therefore, when the coil 96 is energized, the magnetic flux is concentrated between the inner cylindrical portion 98a, the connecting portion 98c, the outer cylindrical portion 98b, the magnetic flux concentrating member 100, and the magnetic portion 88, as indicated by the broken line in FIG.
  • the magnetic flux of these portions becomes dense, and the magnetic flux of the central high strength portion 84 becomes coarse.
  • the armature 80 is magnetized by the magnetic flux described above and attracted to the core 98.
  • the core 98 and the magnetic flux concentrating member 100 are not limited to the above-mentioned shapes, and the magnetic flux concentrating member 100 and the outer cylindrical portion 98b are integrally formed, and the inner cylindrical portion 98a and the outer cylindrical portion 98b. It is possible to make other configurations such as forming them separately.
  • a guide for example, a guide pin 102 is inserted into a predetermined one of the above-described four through holes 86 of the high-strength portion 84, for example, two facing each other across the center of the high-strength portion 84.
  • the base ends of these guide pins 102 are fixed to a recess formed around the valve seat 74 of the valve seat forming portion 72.
  • the guide pin 102 guides the armature 80 when the armature 80 is raised by energizing the coil 96 or when the armature 80 is lowered due to the energization stop of the coil 96.
  • the through-hole 86 that guides the guide pin 102 is formed in the high-strength portion 84, the high-strength portion 84 is not cracked even if the through-hole 86 is formed. Further, as is clear from FIG. 2, these through holes 86 are formed in the high-strength portion 84 away from the portion where the magnetic flux concentrates in the armature 80 when the coil 96 is energized. Thus, the concentration of magnetic flux is not hindered, and the armature 80 moves at a high speed.
  • an elastic means for example, a coil spring 104
  • a coil spring 104 is disposed inside the inner cylindrical portion 98a of the core 96, one end of which contacts the high strength portion 84 of the armature 80, and the other end is a spring as shown in FIG.
  • the head 70 d in the main body 70 is in contact with the receiver 106.
  • the coil spring 104 is compressed against the spring force when the armature 80 is raised by energization of the coil 96, and when the energization to the coil 96 is stopped, the armature 80 is rapidly lowered to the valve seat 74 by the spring force. It is for making it happen.
  • the through hole 86 for guiding the guide pin 102 is formed in the high-strength portion 84 of the armature 80, and the high-strength portion 84 is formed at a position where the magnetic flux from the coil 96 is coarse. Therefore, the magnetic force for attracting the armature 80 is not weakened by the through hole 86, and the armature 80 can be attracted at high speed.
  • the valve portion 82 is formed integrally with the armature 80, the armature 80 does not need to be provided with a contact portion unlike the armature of the prior art, the armature can be reduced in weight, and the armature can be made faster and faster. 80 can be moved.
  • the magnetic material 88 is used for the magnetic part 88 of the armature 80, eddy current can be reduced, and as a result, the magnetic attractive force can be increased, and the armature 80 can be moved at a higher speed. Can do.
  • a guide having a good guide performance with respect to the guide pins 102 among the plurality of through holes 86 is guided. Can be used as Therefore, the guide performance can be improved, and the frequency of reworking the through hole 86 in order to improve the guide performance can be reduced.
  • the through-hole 86 in which the guide pin 102 is not inserted acts as an oil drain, and when the armature 80 moves, the armature 80 and the coil 96 are connected to the through-hole 86 in which the guide pin 102 is not inserted. Acts to drain or supply oil in between. Further, a hole 90 for oil draining that acts in the same manner as the through hole 86 into which the guide pin 102 is not inserted is formed above the coil 96.
  • the present invention is applied to the fuel injection valve of the common rail system.
  • the present invention is not limited to this, and any other valve may be used as long as it is configured to flow high pressure fluid to the low pressure side by opening the valve. It can also be used for valves.

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Abstract

【解決手段】 本体(70)に、アーマチャ(80)を吸引するコイル(96)を収納し、弁座(74)に着座または離座する弁部(82)をアーマチャ(80)と一体的に形成し、弁座(74)を高圧通路(78)と低圧通路(83)との間に介在させている。弁部(82)が弁座(74)に着座することによって高圧通路(78)と低圧通路(83)とを遮断し、弁部(82)が弁座(74)から離座することによって高圧通路(78)と低圧通路(83)とが連通する。アーマチャ(80)におけるコイル(96)からの磁束が少ない部分を穿設して貫通孔(86)が形成され、貫通孔(86)に本体(70)に固定されたガイドピン(102)が係合されている。

Description

電磁弁
 本発明は、電磁弁に関し、例えば燃料噴射弁に使用される電磁弁に関する。
 燃料噴射弁、特にコモンレールシステムに使用される燃料噴射弁に使用されている電磁弁の一例が特許文献1に開示されている。特許文献1の燃料噴射弁は、図4に示すように、ノズルボディ2、ニードル3、ホルダボディ4、オリフィスプレート6及び電磁ユニット8等から構成されている。ノズルボディ2は、オリフィスプレート6を介してホルダボディ4の下端にリテーニングナット10によって結合されている。ノズルボディ2の上端面から先端部に向かってガイド孔12が形成されている。このガイド孔12がニードル3を摺動自在に収容している。ガイド孔12の先端には噴射口14が形成され、この噴射口14は、ニードル3のリフト時に燃料を噴射する。ガイド孔12内周面とニードル3の外周面との間の隙間により高圧通路16が形成され、この高圧通路16は噴射口14へ高圧燃料を導く。ガイド孔12の中途には、ガイド孔12の内径を拡大することによって燃料溜め室18が形成されている。高圧通路16の上端は、ノズルボディ2の上端面に開口し、オリフィスプレート6の高圧通路20に接続されている。高圧通路20は、ホルダボディ4内の高圧通路22を介してホルダボディ4の上端に設けた配管継手24に接続され、配管継手24にはコモンレールから高圧燃料が供給される。
 ガイド孔12には円筒形状のスプリング台座26が圧入固定され、スプリング台座26とニードル3との間にニードル3を閉弁方向(図4の下方)に付勢するスプリング28が配置されている。スプリング台座26の内周面には背圧室30が形成され、この背圧室30は、ニードル3の上端面に高圧燃料圧力を背圧として付与する。この背圧によってもニードル3は、閉弁方向に付勢されている。また、燃料溜め室18の高圧燃料の圧力は、ニードル3を開弁方向(図4の上方)に付勢している。
 図5に示すように、オリフィスプレート6には流入通路32と流出通路34とが形成されている。流入通路32は、高圧通路20から背圧室30へ高圧燃料を流入させる。流出通路34は、背圧室30から高圧燃料を低圧側へ流出させる。
 ホルダボディ4には、電磁ユニット8が収容されている。電磁ユニット8はステータ38を有し、このステータ38は、樹脂製ボビンに巻回された電磁コイル36を有している。電磁ユニット8は、ステータ38に対向して移動するアーマチャ40を有している。電磁ユニット8は、アーマチャ40と一体に移動して流出通路34を開閉するボール弁42も備えている。ステータ38の中心部には、上下方向に伸びるスプリング収容孔44が形成されている。このスプリング収容孔44にスプリング46が収容されている。このスプリング46は、ボール弁42を流出通路34側に押圧するようにアーマチャ40を押圧している。ステータ38の下方は、ボール弁42を収容する弁室として機能し、この弁室は流出通路34から流出した低圧燃料で満たされている。オリフィスプレート6の上面には環状の溝48が形成され、この溝48から外側方向に伸びる直線状の溝50を介して弁室の低圧燃料は、低圧通路52に流出する。
 アーマチャ40は、円板部54を有している。円板部54は、ステータ38と対向配置されて、ステータ38と共に磁気回路を形成している。円板部54の中央には台座部56が形成され、これからボール弁42に向かって当接部58が形成されている。当接部58の内部にボール弁42が収容されている。円板部54には、その中心の回りに同心的に複数の貫通孔60が形成されている。これら貫通孔60のうち何本かには、ガイドピン62が挿入され、ガイドピン62は、オリフィスプレート6に固定されている。貫通孔60は、円板部54とステータ38とが形成する磁気回路を中断させる位置に形成されている。
 電磁コイル36へ通電停止の状態では、ボール弁42が流出通路34を閉弁しているので、ニードル3を閉弁方向へ付勢する背圧室30の油圧とスプリング28の付勢力が、ニードル3を開弁方向に付勢する燃料溜め室18の油圧よりも大きい。その結果、ニードル3が噴射口14を閉じ、燃料は噴射されない。電磁コイル36へ通電すると、電磁コイル36の回りに磁束が発生し、ステータ38、アーマチャ40が磁化され、アーマチャ40がステータ38側に吸引され、スプリング46の付勢力に抗して、ガイドピン62にガイドされながらアーマチャ40がステータ38側に移動する。これによって背圧室30の油圧を受けてボール弁42が流出通路34を開弁し、背圧室30の高圧燃料がボール弁42の弁室に開放される。背圧室30の油圧が低下し、ニードル3を開弁する力が大きくなり、ニードル3が上昇し、燃料が噴射口14から噴射される。
特開2010-174820号公報
 特許文献1の電磁弁によれば、ガイドピン62が挿入されている貫通孔60は、電磁コイル36が発生した磁力が集中する円板部54の部分に形成されているので、アーマチャ40を吸引する磁力による吸引力が低下しており、アーマチャ40を高速にステータ38側に移動させることができない。コモンレールシステムに使用される電磁弁は、高速化が要求されており、特許文献1の技術では、この要求を満たすことができない。
 本発明は、作動速度を速めることができる電磁弁を提供することを目的とする。
 本発明の一態様の電磁弁は、本体を有し、この本体にはコイルが収納されている。このコイルによってアーマチャが吸引される。アーマチャと一体的に弁部が形成されており、この弁部が弁座に着座または離座する。弁座は高圧通路と低圧通路との間に介在している。弁部が弁座に着座することによって前記高圧通路と前記低圧通路とが遮断され、前記弁部が前記弁座から離座することによって前記高圧通路と前記低圧通路とが連通する。前記アーマチャにおいて前記コイルからの磁束が少ない部分を欠設して被ガイド部が形成されている。被ガイド部に、前記本体に固定されたガイドが係合され、前記ガイドによって前記アーマチャが着座位置と離座位置とに移動可能に支持されている。
 被ガイド部がコイルからの磁束の少ない部分に設けられているので、コイルからの磁束の大部分はアーマチャを通過する。その結果、アーマチャをステータ側に吸引力を低下させることなく移動させることができる。また、アーマチャに一体に弁部を形成し、特許文献1の技術では必要であった当接部を省くことにより、アーマチャを軽量化でき、更にアーマチャを高速に移動させることができる。
 前記アーマチャは、磁性部と高強度部とを有するものとすることができる。磁性部は、前記コイルの磁束が密の位置に配置され、磁性材料で形成されている。高強度部は、前記コイルの磁束が粗の位置に配置され、比較的強度が高い高強度材料で形成されている。この場合、前記磁性部と前記高強度部とは、固着形成されている。前記被ガイド部は、前記高強度部に孔状に穿設されている。このように構成すると、被ガイド部は高強度部に形成されているので、アーマチャの割れを防止することができる。
 前記被ガイド部を、前記アーマチャを貫通して複数形成することができる。この場合、これら複数の被ガイド部のうちの一部の被ガイド部が前記ガイドと係合し、残りの被ガイド部は油抜きとして使用される。このように構成すると、被ガイド部をガイド機構の一部としても、油抜きとしても使用するので、加工が1作業となり、加工作業を簡易化することができる。
 以上のように、本発明による電磁弁では、アーマチャの移動を高速化することができ、例えばコモンレールシステムにおいて使用するのに適した電磁弁を得ることができる。
本発明の1実施形態の電磁弁の部分省略拡大断面図である。 図1の電磁弁の部分省略断面図である。 図1の電磁弁で使用するアーマチャの横断面図である。 従来の電磁弁を使用した燃料噴射弁の側面図である。 図4の燃料噴射弁の部分省略拡大断面図である。
 本発明の1実施形態の電磁弁は、上述した従来技術と同様に、コモンレールシステムで使用される燃料噴射弁に設けられている。この電磁弁は、コイルに通電することによって、アーマチャを移動させて、その結果、高圧流体を低圧流路に流す。この高圧流体を低圧流路に流すことによって、噴射口を閉じているノズルを上昇させて、噴射口から高圧燃料をディーゼルエンジンのシリンダに供給する。
 この電磁弁では、図1に示すように、本体部70を有している。この本体部70が、ベース部70a、胴部70b、結合部70c、頭部70d等からなる。ベース部70の上面中央に、縦断面形状が段状の凹所が設けられている。この凹所に弁座形成部72が配置されている。この弁座形成部72の一端、図1においては上端の中央に弁座74が形成されている。弁座形成部72内に弁座74側から順にオリフィス76、流出通路78が形成され、これらが高圧通路を形成している。この高圧通路を介して弁座74には高圧流体が供給されている。
 弁座74には、アーマチャ80に形成した弁部82が着座して、弁座74を閉弁している。アーマチャ80は、後述するように図1における上下方向に昇降可能で、上昇時に弁座74から弁部82が離座する。これによって、弁座74から流出した高圧流体が低圧通路83に流出する。低圧通路83は、前記凹所内に侵入している胴部70bの一部によって弁座形成部72の周囲に形成されている。なお、低圧通路83の低圧油は、図示していない通路を介して外部に排出される。上述した従来技術では、アーマチャとは別個に設けたボール弁が弁座の開閉を行っていたが、この実施形態では、アーマチャ80に一体に形成した弁部82が弁座74の開閉を行っている。アーマチャ80は、上述した従来技術におけるボール弁を保持するための当接部が不要で、従来技術のアーマチャよりも軽量化されている。
 アーマチャ80は、図3に示すように中央に高強度部84を有している。高強度部84は、比較的強度が高い高強度材、例えばスチール鋼やチタン等で円板状に構成されている。この高強度部84には、被ガイド部、例えば複数の貫通孔86が、欠設され、例えば穿設されている。貫通孔86は、図1における上下方向に高強度部84を貫通しており、例えば4つ、高強度部84の円周方向に間隔をおいて同芯状に形成されている。この高強度部84の周囲に接触して磁性部88が形成されている。磁性部88は、磁性材料、例えば圧粉材料製の環状体で、高強度部84の外周面に一体にはめ込まれている。
 本体部70内におけるアーマチャ80の上部には、コイル96が配置されている。コイル96は、コア98に巻回され、このコア98がステータとして機能する。コア98は、図2に示すように、その中央に内円筒状部98aを有している。この内円筒状部98aの一端、例えば下端が、磁性部88の上方にわずかな隙間を空けて位置している。この内円筒状部98aから離れて、即ちアーマチャ80の外周縁よりも外側に外円筒状部98bが設けられている。この外円筒状部98bの一端、例えば下端は、磁性部88の上面が位置する面よりも上方に位置している。これら内円筒状部98aおよび外円筒状部98bの他端、例えば上端は、それぞれ同じ高さ位置にあり、連結部98cによって互いに結合されている。これら両円筒状部98a、98b間にコイル96が巻回されている。外円筒状部98bの下端からアーマチャ80の磁性部88まで円板状の磁束集中用部材100が配置されている。従って、コイル96に通電された場合、図2に破線で示すように、内側円筒部98a、連結部98c、外側円筒部98b、磁束集中部材100、磁性部88の間に磁束が集中して、これらの部分の磁束が密となり、中央の高強度部84の磁束は粗となる。コイル96に通電された場合、アーマチャ80が上述した磁束によって磁化され、コア98に吸引される。コア98と磁束集中用部材100とは、上述の形状に限定されることなく、磁束集中用部材100と外円筒状部98bとを一体に形成し、内円筒状部98aと外円筒状部98bとを別体に形成するなど、その他別の構成とすることが可能である。
 高強度部84の上述した4つの貫通孔86のうち所定のもの、例えば高強度部84の中心を挟んで対向する2つのものには、ガイド、例えばガイドピン102が挿通されている。これらガイドピン102の基端は、弁座形成部72の弁座74の周囲に形成した凹所に固定されている。上述したようにコイル96に通電されてアーマチャ80が上昇したり、コイル96への通電停止によってアーマチャ80が降下したりするとき、ガイドピン102がアーマチャ80をガイドする。ガイドピン102をガイドする貫通孔86は、高強度部84に形成されているので、貫通孔86を形成しても、高強度部84には割れが発生しない。また、これら貫通孔86は、図2から明らかなように、コイル96への通電時にアーマチャ80において磁束が集中する部分から離れた高強度部84に形成されているので、貫通孔86を形成したことにより、磁束の集中が阻害されることが無く、アーマチャ80が高速に移動する。
 また、コア96の内側円筒状部98aの内部には、弾性手段、例えばコイルバネ104が配置され、その一端はアーマチャ80の高強度部84に接触し、他端は、図1に示すようにバネ受け106を介して本体部70内の頭部70dに接触している。このコイルバネ104は、コイル96への通電によりアーマチャ80が上昇したとき、そのバネ力に抗して圧縮され、コイル96への通電停止時に、そのバネ力によってアーマチャ80を弁座74に急速に降下させるためのものである。
 この電磁弁では、上述したようにガイドピン102をガイドする貫通孔86は、アーマチャ80における高強度部84に形成され、この高強度部84は、コイル96からの磁束が粗である位置に形成されているので、アーマチャ80を吸引するための磁力が貫通孔86によって弱められることがなく、高速にアーマチャ80を吸引することができる。しかも、アーマチャ80に一体に弁部82を形成しているので、アーマチャ80には従来技術のアーマチャのように当接部を設ける必要が無く、アーマチャを軽量化することができ、益々高速にアーマチャ80を移動させることができる。また、アーマチャ80の磁性部88には圧粉材料を使用しているので、渦電流を低減することができ、その結果、磁気吸引力を高めることができ、更に高速にアーマチャ80を移動させることができる。また、複数の貫通孔86を設けて、そのうちの幾つかのものにガイドピン102を挿入する構成が採用されているので、複数の貫通孔86のうちガイドピン102に対するガイド性能のよいものをガイドとして使用することができる。従って、ガイド性能を向上させることができる上に、ガイド性能を向上させるために貫通孔86に対して加工の手直しをする頻度を減少させることができる。また、ガイドピン102が挿入されていない貫通孔86は、油抜きとして作用し、アーマチャ80が移動する際に、上述のガイドピン102が挿入されていない貫通孔86からアーマチャ80とコイル96との間の油を排出または供給するように作用する。さらに、コイル96の上方には、ガイドピン102が挿入されていない貫通孔86と同様に作用する油抜きのための孔90が形成されている。
 上記の実施形態では、コモンレールシステムの燃料噴射弁に、この発明を実施したが、これに限ったものではなく、弁を開くことによって高圧流体を低圧側に流す構成の弁であれば、他の弁にも使用することができる。
 70 本体部
 74 弁座
 80 アーマチャ
 82 弁部
 84 高強度部
 86 貫通孔(被ガイド部)
 88 磁性部
 96 コイル
 102 ガイドピン(ガイド)

Claims (3)

  1.  本体と、
     前記本体に収納されたコイルと、
     前記コイルによって吸引されるアーマチャと、
     前記アーマチャと一体的に形成された弁部と、
     前記弁部が着座または離座する弁座と、
     前記弁座が高圧通路と低圧通路との間に介在し、
     前記弁部が前記弁座に着座することによって前記高圧通路と前記低圧通路とを遮断し、前記弁部が前記弁座から離座することによって前記高圧通路と前記低圧通路とが連通する電磁弁において、
     前記アーマチャにおける前記コイルからの磁束が少ない部分を欠設して被ガイド部が形成され、
     前記被ガイド部に前記本体に固定されたガイドが係合され、
     前記ガイドによって前記アーマチャを着座位置と離座位置とに移動可能に支持する
    電磁弁。
  2.  請求項1記載の電磁弁において、前記アーマチャは、
     前記コイルの磁束が密の位置に配置され、磁性材料で形成された磁性部と、
     前記コイルの磁束が粗の位置に配置され、比較的強度が高い高強度材料で形成された高強度部とを、
    備え、前記磁性部と前記高強度部とは、固着形成され、
     前記被ガイド部は、前記高強度部に孔状に穿設されている
    電磁弁。
  3.  請求項1または2記載の電磁弁において、
     前記被ガイド部は、前記アーマチャを貫通して複数形成され、これら複数の被ガイド部のうちの一部の被ガイド部が前記ガイドと係合し、残りの被ガイド部は油抜きとして使用される電磁弁。
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